JP3595402B2 - 遊星ローラ式動力伝達装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
相互に接触するローラの摩擦力により動力を伝達する遊星ローラ式動力伝達装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の遊星ローラ式動力伝達装置の例を図３及び図４によって説明する。
図３は従来例の遊星ローラ式動力伝達装置の断面図、図４は従来例の内ローラの断面図である。
図３において、入力軸１の端部には太陽ローラ２が連結され、出力軸３のキャリア４に固定された複数個の遊星ピン５のそれぞれにはニードル軸受６を介して回転自在に遊星ローラ７が前記太陽ローラ２の外周面に接触して支承され、ケーシング０８には前記遊星ローラ７の外周面に接触させて内ローラ０９が固定されている。
軸受１０は前記入力軸１を支持し、軸受１１は前記出力軸３を支持している。
【０００３】
この装置において、前記内ローラ０９は同内ローラの軸方向に区切って形成された厚肉円筒部０９ｂと、該厚肉円筒部よりも薄肉に形成され内周面が相手遊星ローラとの当接面とされた薄肉円筒部０９ａと、該薄肉円筒部０９ａと該厚肉円筒部とを接続する薄肉円環部０９ｃとからなる靱性を有する特殊鋼等の弾性部材からなる弾性ローラである。
【０００４】
上記構成を具えた動力伝達装置を組み立てるには、ケーシング０８内に太陽ローラ２及び遊星ローラ７を組付けた後、内ローラ０９を自由状態にて挿入してケーシング０８側にピン１２で止めている。
この場合前述のように内ローラ０９の内周面と遊星ローラ７の外周面との間にはわずかな隙間が形成されているので、内ローラ０９は極めて容易に挿入できる。内ローラ０９を挿入後、該内ローラ０９の側面とケースカバー０１３との間に適当な厚さのシム０１４を敷き、ボルト０１５を締めてケースカバー０１３をケーシング０８に固着する。
【０００５】
ボルト０１５の締めつけによりケースカバー０１３によって内ローラ０９は、図３に示すように軸方向の押付力Ｔ（内ローラ０９の側面に均一に作用する分布荷重）を受けて自由状態における全幅ＷｉがＷｔに縮小される。この全幅Ｗｉの縮小により内径Ｄｉも縮小しようとするが、当接面０９ｄが遊星ローラ７の外周面と当接した後は半径方向の変形が拘束され、この拘束分に相当する圧接力Ｐが発生し、該圧接力Ｐにより内ローラ０９と遊星ローラ７、該遊星ローラ７と太陽ローラ２とが圧接される。
【０００６】
即ち図４（ａ）、（ｂ）に示すように、内ローラ０９を自由状態から前記押付力Ｔで圧縮すると、その全幅ＷｉがＷｔに、当接面０９ｄの幅ＢｉがＢｔに、それぞれ減少することにより内径ＤｉがＤｍに縮小され、この圧縮量が、太陽ローラ２、遊星ローラ７によって拘束されるので、内ローラ０９と遊星ローラ７との当接面に圧接力Ｐを発生させた遊星ローラ式動力伝達装置である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
この種の動力伝達装置では使い勝手の改良とコスト低減の為に常に小型化、軽量化が求められている。上述の従来例の動力伝達装置では内ローラの外周及び側面をケーシング０８及びケースカバー０１３で被い、ケーシング及びケースカバーの外周部で通しボルトによって内ローラを側面から押圧して固定しているので、ケーシングの外形が大きくなり、従って伝達装置全体としての高さ及び巾寸法も大きくなり、前述のニーズに沿わないという問題がある。
【０００８】
本発明の目的は装置の小型化及び軽量化ができ、装置の使い勝手の向上とコスト低減ができる遊星ローラ式動力伝達装置を提供するにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の遊星ローラ式動力伝達装置は、相互に接触する太陽ローラ（５２）と複数個の遊星ローラ（５７）と内ローラ（５９）の摩擦力によって動力を伝達する遊星ローラ式動力伝達装置において、
横断面がチャンネル形で両側のフランジ部に複数のボルト孔（５９ｄ）を有する環状の内ローラ（５９）と、前記内ローラに被せられた横断面がＬ字形で前記ボルト孔と同心の複数のボルト孔（７０ｃ）を有する平面部（７０ａ）と該平面部の外周に続く所定長さの柱面部（７０ｂ）とより成る環状の与圧リング（７０）と、
前記与圧リング（７０）と内ローラ（５９）を一体にして通しボルト（７１）によって螺止されるケーシング（５８）とを有し、
前記内ローラ（５９）のフランジ部が自由状態で前記柱面部（７０ｂ）先端面とケーシングとの間に与圧空隙寸法δが設けられるように、前記注面部の長さを設定し、
該与圧リング（７０）と内ローラ（５９）を一体にして通しボルト（７１）によってケーシング（５８）に螺止された際に、前記両側のフランジ部巾Ｂｉが圧縮されて前記フランジ部内周側のウエッブ部内径を縮径するように構成したことを特徴としている。
【００１０】
請求項２記載の遊星ローラ式動力伝達装置は請求項１記載の遊星ローラ式動力伝達装置において与圧リング（７０）と内ローラ（５９）の間に挿入される、環状シム（７３）を有し、前記シムの厚さにより与圧空隙寸法δが調整されるように構成したことを特徴としている。
【００１１】
前述の従来例と同様の相互に接触する太陽ローラ、複数個の遊星ローラ、及び内ローラの摩擦力によって動力を伝達する遊星ローラ式動力伝達装置において、断面がＬ字形で環状の与圧リングを内ローラに被せ、これらの与圧リング及び内ローラの側面部に設けたボルト孔を通して通しボルトによって一緒にケーシングに螺止する構造とする。
【００１２】
内ローラのボルト孔はチャンネル形断面の両フランジ部のほぼ中央部で主として薄肉部にあけるが、外周側の厚肉部にかかっても支障なく、厚肉部の半径方向の寸法は極力小さく押える。内ローラの両フランジ部間の巾の圧縮量は断面がＬ字形で環状の与圧リング７０の柱面部７０ｂの高さ寸法によって規制し調整する。この圧縮量の調整は、与圧リングの柱面部７０ｂの寸法を僅かに長くし、与圧リングと内ローラとの間に環状のシムを入れ、この環状シムの厚さを変えて調整してもよい。
【００１３】
太陽ローラ５２、遊星ローラ５７、内ローラ５９、及び与圧リングを仮組した後、中心部に太陽ローラ５２を挿入し、内ローラ５９に与圧リング７０を被せた状態で両者を通しボルトでケーシングに共締めして固定する。このとき、内ローラの両フランジ部間の巾寸法は与圧リング７０の柱面部の高さ寸法、または環状シム３３の厚さによって決まる圧縮量だけ圧縮される。
【００１４】
内ローラの内周面（ウエッブ面）は中心側に凸に湾曲して内径を縮め、内ローラ、遊星ローラ、太陽ローラは密着して互いに押圧し合う。この押圧によって生ずる摩擦力によって動力は入力軸から出力軸に伝達される。また、与圧リングは断面Ｌ字形の一方の柱面部の端はケーシングに圧着され、他方の平面部は僅かな隙間を介してキャリアの側面と対向しているので、摩擦ローラ専用のグリースを保持するグリースケースとしても役立つ。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を実施例によって説明する。
【００１６】
本発明に係る遊星ローラ式動力伝達装置の第１実施例を図１及び図２によって説明する。図１は第１実施例の遊星ローラ式動力伝達装置の断面図、図２は第１実施例の内ローラと与圧リングと環状シムの断面図である。
図１において、５１は軸受６０によって支承された入力軸、５２は入力軸５１の端部に一体に形成されジャーナル部５２ａを供えた太陽ローラ、５３は軸受６１に支承され歯車５３ａを有する出力軸、５４は出力軸５３と一体に結合したキャリア、５５はキャリア５４に圧入固定された複数個の遊星ピンである。
【００１７】
５７は遊星ピン５５に軸受５６を介して回転自在に支承された複数個の遊星ローラ、５８は入力軸５１を中心とする同一円周上に複数の雌ねじ５８ａを有するケーシング、５８ｂはケーシング５８の一部でケーシング本体に着脱可能に固定されたブラケット、５９はボルト孔５９ｄを有する断面がチャンネル形で環状の内ローラ、７０はボルト孔７０ｃを有する断面がＬ字形で環状の与圧リング、７１は複数個の通しボルト、８０は歯車５３ａと噛合してこの動力伝達装置から動力を受取る装置の歯車である。
【００１８】
与圧リング７０及び内ローラ５９はケーシング５８の雌ねじ５８ａに対応するボルト孔７０ｃ及び５９ｄを通して通しボルト７１によってケーシング５８に共締めされており、太陽ローラ５２と遊星ローラ５７、及び該遊星ローラ５７と内ローラ５９はそれぞれ外接及び内接しており、遊星ローラ５７の軸方向の移動は入力軸５１の段付部と出力軸５３の端部によって拘束されている。
【００１９】
内ローラ５９は靱性を有する特殊鋼等の弾性部材から成り、図２（ａ）に示すように外周側の厚肉フランジ部５９ｂ、これに続く薄肉フランジ部５９ｃ、及び内周側で遊星ローラ５７と接触するウエッブ部５９ａより形成され、前記のボルト孔５９ｄ（図１）は薄肉フランジ部５９ｂに設けられており、厚肉フランジ部５９ｂに掛かっても支障ない。
【００２０】
また、与圧リング７０は環状の平面部７０ａと、該平面部７０ａの外周部に続く所定の高さを持った柱面部７０ｂより成り、前記のボルト孔７０ｃは平面部７０ａに設けられている。
なお、太陽ローラ５２の先端ジャーナル部５２ａは出力軸５３の内径部に挿入されて軸受６２を介して支承され、曲げ変形に対して抵抗を強めている。
【００２１】
上記構成の動力伝達装置の作用について説明する。
出力軸５３、軸受６２、遊星ローラ５７、内ローラ５９、与圧リング７０を仮組した後、中心部を太陽ローラ５２に外嵌装し、太陽ローラ５２と内ローラ５９との間に遊星ローラ５７が外周部を接触させて篏入された状態とする。この時点では図２（ａ）に示す内ローラ５９の内径Ｄｉは太陽ローラ５２の外径と遊星ローラ５７の外径の２倍の合計より大きく、かつ遊星ピン５５と遊星ローラ５９は遊合されているので上記の３種のローラは容易に嵌込むことができる。
【００２２】
次いで、通しボルト７１を与圧リング７０の孔７０ｃ、内ローラ５９の孔５９ｄを通してケーシング５８の雌ねじ５８ａに螺合させて締込む。与圧リング７０の柱面部７０ｂの先端がケーシング５８に当接して止まり、内ローラ５９の両厚肉フランジ部５９ａ間の自由状態の巾Ｂｉは圧縮されてＢｍになり、ウエッブ部５９ａは中心側に凸に湾曲して内径は自由状態のＤｉからＤｍに縮む（図２（ｂ）参照）。
【００２３】
内ローラ５９の内径Ｄｍは太陽ローラ５２の外径と遊星ローラ５７の外径の２倍の合計より小さくなり、太陽ローラ５２、遊星ローラ５７、及び内ローラ５９のそれぞれの接触部には押圧力が発生して摩擦転動状態となり、動力は摩擦力によって入力軸５１より出力軸５８に伝達される。
【００２４】
各ローラ間の押圧力は与圧寸法δ（図２参照）によって決まるので、与圧リング７０の柱面部７０ａの高さｌによって調整することができる。また、図２（ｃ）に示すように与圧リング７０の高さｌを僅かに長くしておき、与圧リング７０と内ローラ５９の間に厚さδ_１の環状シム７３を挿入して与圧寸法δを調整してもよく、環状シム７３には通しボルト７１用の切欠き孔を設け、位置決めはこの孔または外周部で行う。因に図示の環状シム７３は外周部で位置決めを行ったものである。
【００２５】
与圧リング７０の柱面部７０ｂの先端はケーシング５８に当接し、平面部７０ａとキャリア５４の間隙は小さいので、与圧リング７０の内部で遊星ローラ５７を収容する部屋には摩擦ローラ専用のグリースを保持することができる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明の動力伝達装置によって次の効果が得られる。
（１） 内ローラ５９の外径が小さくなるので、装置の小型化及び軽量化ができ、装置の使い勝手の向上とコスト低減に寄与できる。
（２） 与圧リング７０はＬ字形でローラ部をカバーするので、摩擦ローラ用グリースボックスとして役立つ。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係る遊星ローラ式動力伝達装置の断面図。
【図２】本発明の第１実施例に係る与圧リングと内ローラと第２実施例の環状シムの断面図。
【図３】従来例の遊星ローラ式動力伝達装置の断面図。
【図４】従来例の内ローラの断面図。
【符号の説明】
５２…太陽ローラ、５７…遊星ローラ、５８…ケーシング、５９…内ローラ、５９ｄ…ボルト孔（内ローラの）、７０…与圧リング、７０ａ…平面部（与圧リングの）、７０ｂ…柱面部（与圧リングの）、７０ｃ…ボルト孔（与圧リングの）、７１…通しボルト、７３…環状シム。

Claims (2)

1. 相互に接触する太陽ローラ（５２）と複数個の遊星ローラ（５７）と内ローラ（５９）の摩擦力によって動力を伝達する遊星ローラ式動力伝達装置において、
   横断面がチャンネル形で両側のフランジ部に複数のボルト孔（５９ｄ）を有する環状の内ローラ（５９）と、前記内ローラに被せられた横断面がＬ字形で前記ボルト孔と同心の複数のボルト孔（７０ｃ）を有する平面部（７０ａ）と該平面部の外周に続く所定長さの柱面部（７０ｂ）とより成る環状の与圧リング（７０）と、
   前記与圧リング（７０）と内ローラ（５９）を一体にして通しボルト（７１）によって螺止されるケーシング（５８）とを有し、
   前記内ローラ（５９）のフランジ部が自由状態で前記柱面部（７０ｂ）先端面とケーシングとの間に与圧空隙寸法δが設けられるように、前記注面部の長さを設定し、
   該与圧リング（７０）と内ローラ（５９）を一体にして通しボルト（７１）によってケーシング（５８）に螺止された際に、前記両側のフランジ部巾Ｂｉが圧縮されて前記フランジ部内周側のウエッブ部内径を縮径するように構成したことを特徴とする遊星ローラ式動力伝達装置。
2. 与圧リング（７０）と内ローラ（５９）の間に挿入される、環状シム（７３）を有し、前記シムの厚さにより与圧空隙寸法δが調整されるように構成したことを特徴とする請求項１に記載の遊星ローラ式動力伝達装置。

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